竺可楨先生是著名氣象學(xué)家、地理學(xué)家、教育家，也是氣候變化研究的先驅(qū)。
全球變冷的70年代--杞人憂天
1974年1月1日，竺可楨先生人生的最后一年，他注意到日本《每日新聞》1973年12月13日上有“地球變冷”的消息，在這篇報(bào)道里，日本氣象廳預(yù)報(bào)部的朝倉(cāng)正、和倉(cāng)鳴厚兩位學(xué)者根據(jù)對(duì)美國(guó)、加拿大和蘇聯(lián)氣象部門的訪問(wèn)，發(fā)表報(bào)告討論了當(dāng)時(shí)的氣候變冷問(wèn)題，主要依據(jù)有：
冰島和西伯利亞等地溫度持續(xù)下降了將近一度（1℃）。
北非變得非常干旱，從六十年代后期，帶來(lái)降雨的季風(fēng)南退了100-200公里。
根據(jù)列寧格勒中央地球物理觀象臺(tái)，北緯55-70°的年平均氣溫顯著降低，近5年平均比1940年下降近1度（1℃）
西伯利亞永凍土帶正在南移。
1900-2014年全球溫度變化序列，在長(zhǎng)期增暖的趨勢(shì)上，疊加有明顯的階段性特征：20世紀(jì)前期的快速增暖（1908-1945，多套資料集成趨勢(shì)為0.149℃/10年）、20世紀(jì)中期的降溫（1940-1976，-0.033/10年）、20世紀(jì)后期的快速增暖（1975-1998，0.163℃/10年）和20世紀(jì)初的增暖減緩（2001-2012，0.029℃/10年），總平均增溫趨勢(shì)為0.797℃/100年，豎直虛線表示幾次大的火山爆發(fā)，圖片來(lái)自于中科院大氣所的研究Yao et al. (2017)。
對(duì)于這個(gè)報(bào)告，竺可楨先生認(rèn)為在高緯度如列寧格勒（今天的圣彼得堡）這種地方年平均1℃的溫度變化，根本不算什么，沒(méi)有什么值得擔(dān)心的。對(duì)此，他用了“杞人憂天”的典故來(lái)評(píng)價(jià)，引用我國(guó)周代諸侯國(guó)之一的杞國(guó)有個(gè)人擔(dān)憂天會(huì)塌下來(lái)，整天為之的擔(dān)心而憔悴，用來(lái)說(shuō)明根本不值得為之擔(dān)心。
高緯度與中低緯度相比，因?yàn)榇嬖诒睒O的放大效應(yīng)，所以溫度變化比全球平均溫度要高至少一倍以上，因此竺可楨先生認(rèn)為高緯度1℃的溫度變化不足以證實(shí)一個(gè)明確的變冷信號(hào)。
過(guò)了兩周，1月14日，竺可楨得知中央氣象局請(qǐng)來(lái)日本氣象學(xué)家，當(dāng)時(shí)擔(dān)任日本氣象學(xué)會(huì)常務(wù)理事的根本順吉教授來(lái)講學(xué)，因?yàn)楦卷樇獙ｉT贈(zèng)送了竺可楨幾本他的著作和相關(guān)作品的單行本。竺可楨簽名回贈(zèng)了他一本《物候?qū)W》和《中國(guó)五千年來(lái)氣候變遷的初步研究》的單行本。
1月15日，他看到了根本順吉的贈(zèng)送的著作《向冰河期擴(kuò)展的地球》（日本風(fēng)濤社東京出版，1973年），在這本書(shū)里，作者認(rèn)為地球正在走向另一次冰河時(shí)期（第四小冰期），其根據(jù)在于：
北極地區(qū)正在變冷，冰島2-5月月平均溫度比正常低2℃，
冰島春季（3-5月）的流冰阻止?jié)O人作業(yè)的時(shí)間，從1950年代平均14天，增加到60年代的54天。
日本當(dāng)時(shí)溫度比30年前降低了1-1.5℃等證據(jù)。
對(duì)此竺可楨先生的評(píng)論是：我在“中國(guó)五千年來(lái)氣候變遷”一文中指出，相差1℃至2℃，不能影響什么，年溫度相差4°才能起作用，差8°（高緯度）才能成為冰川時(shí)期。
這里面有個(gè)小插曲，根本順吉教授訪問(wèn)是帶著友好態(tài)度來(lái)的，他贊美毛主席為偉大詩(shī)人，一再希望中日人民友好，并對(duì)竺可楨表示敬佩，說(shuō)竺院長(zhǎng)不但是中國(guó)的老前輩，也是日本氣象工作者的前輩。在給竺可楨先生贈(zèng)書(shū)時(shí)，很體貼地考慮到竺可楨年事已高，擔(dān)心視力不好，附帶贈(zèng)送放大鏡一個(gè)。在那個(gè)年代外國(guó)人贈(zèng)放大鏡成了件大事，涉及到處理國(guó)際上友好饋贈(zèng)的問(wèn)題了，由中央氣象局外賓接待部門專門出接待簡(jiǎn)報(bào)文件“1974年簡(jiǎn)字第一期”交給中科院，由中科院再通告竺可楨先生，在那個(gè)年代，竺先生只能想辦法把禮物交還。
1974年的春天相當(dāng)冷，雪也比較多，大寒之后天氣轉(zhuǎn)冷，連續(xù)多日的最高溫度在冰點(diǎn)以下（冰日），2月4日立春，最低溫度降到零下13度，3月3日，最低溫度還在冰點(diǎn)以下。
在70年代，竺可楨沒(méi)有用“氣候變化”這個(gè)詞，他用的是“氣候變遷”，現(xiàn)在臺(tái)灣學(xué)者也還是喜歡用“氣候變遷”，不過(guò)都是climate change的意思，本質(zhì)上沒(méi)有太大的差別。
2018年看全球變暖--來(lái)勢(shì)洶涌
竺可楨先生視野寬廣深思熟慮，學(xué)術(shù)地位超然，與著名學(xué)者陳寅恪、趙元任，熊十力、蔡元培、胡適等擁有同等崇高的地位，與以上人士交往密切且保持終生的友誼，與李四光、錢學(xué)森、茅以升、吳有訓(xùn)、蘇步青、華羅庚等都是親密的朋友和同事，他的知識(shí)領(lǐng)域跨越氣象、氣候、地質(zhì)、物候、教育等多個(gè)領(lǐng)域，并對(duì)最新的科技進(jìn)展保持著深刻的理解和敏銳視角。
如果竺可楨先生在2018年初看過(guò)去幾十年的溫度變化，尤其是北極和高緯度地區(qū)在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)的溫度變化，他一定會(huì)認(rèn)可全球正在走向一個(gè)暖的時(shí)期，全球變暖正在洶涌的到來(lái)。在下面這張從1880年到2016年的全球各緯度逐年溫度異常圖里，有幾個(gè)特征已經(jīng)滿足了竺可楨先生對(duì)全球溫度和氣候變化的關(guān)注：
北極地區(qū)溫度持續(xù)升高，目前溫度異常已經(jīng)超過(guò)了3.5度以上
現(xiàn)有的氣候模式具有很好的模擬性能，能夠很好地模擬出北極的溫度變化，尤其是北極的溫度放大效應(yīng)，溫度增幅和觀測(cè)非常接近。
過(guò)去100多年的溫度異常曲線，北極的增溫非常明顯
北極的溫度增加帶來(lái)北極地區(qū)顯著的冰雪消融，使得北冰洋面開(kāi)闊起來(lái)，海冰的存在具有重要的氣候作用，一方面冰雪反照率高，可以達(dá)到0.6~0.8，意味著照射到冰雪上的絕大多數(shù)（60%~80%）太陽(yáng)輻射會(huì)被反射回太空；另一方面，海冰的存在隔絕了海洋和大氣，大大減小了二者之間的熱量交換，使得冰層下的海水對(duì)大氣的加熱作用大大減弱。
但是當(dāng)海冰消失后，水體的反照率只有0.02-0.2左右，會(huì)吸收絕大多數(shù)照射到水面的太陽(yáng)輻射，反過(guò)來(lái)水體會(huì)加熱整個(gè)大氣。這帶來(lái)了進(jìn)一步強(qiáng)大的正反饋機(jī)制，即溫度增加-->冰雪消融-->洋面開(kāi)闊-->反照率降低-->進(jìn)入海洋的輻射增加-->海溫進(jìn)一步增加-->冰雪進(jìn)一步消融……。
過(guò)去30年，北極地區(qū)的海冰大幅度減少，左圖為80年代平均海冰，右圖為2016年海冰，海冰消融使得航海家從歐洲到亞洲的北極航線越來(lái)越成為可能。
進(jìn)一步，如果一切照常，保持現(xiàn)有的全球溫室氣體排放量節(jié)奏不變，繼續(xù)增長(zhǎng)，數(shù)值模式估計(jì)：到2100引起的全球平均溫度增幅可以達(dá)到4°以上，因?yàn)楸睒O的放大效應(yīng)，增溫幅度會(huì)超過(guò)全球平均的2倍以上，北極的年均表面溫度變化可達(dá)10度以上。
氣候模式預(yù)測(cè)的兩種排放情形（左圖RCP2.6表示采取強(qiáng)有力措施抑制全球溫室氣體排放情形，右圖RCP85代表著按照現(xiàn)在的排放節(jié)奏不做太多改變）下的全球溫度變化。極地的溫度變化幅度是全球平均值的~2倍，在RCP85情形下（按照現(xiàn)在的排放量保持增長(zhǎng)，不做太多改變）數(shù)值超過(guò)10度。
被譽(yù)為“民國(guó)四大日記”之一的竺可楨日記（1936-1974）包含了豐富的內(nèi)容
被譽(yù)為“民國(guó)四大日記”之一的竺可楨日記（1936-1974）包含了豐富的內(nèi)容
被譽(yù)為“民國(guó)四大日記”之一的竺可楨日記（1936-1974）包含了豐富的內(nèi)容
作為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家，竺可楨先生對(duì)氣候變化保持著敏銳的洞察力，一方面不同于那些“天氣變冷喊全球變冷，天熱了喊全球變暖”的騎墻學(xué)者，另一方面，他也從來(lái)不想當(dāng)然地認(rèn)為“氣候本來(lái)就是變來(lái)變?nèi)ビ幸欢ǖ闹芷谛浴保瑢?duì)二戰(zhàn)后工業(yè)發(fā)展人類活動(dòng)導(dǎo)致的氣溶膠的影響保持關(guān)注。
氣候變化具有顯著的時(shí)間尺度，脫離時(shí)間尺度談氣候變化有如雞同鴨講。地球歷史上發(fā)生過(guò)多次滄海桑田、冰川-酷暑（冰期-間冰期）的變化，但是地球歷史上的變化，其時(shí)間尺度往往為百萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)，在這個(gè)時(shí)間尺度上發(fā)生物種的“大爆炸”或者“大滅絕”，與最近百年來(lái)迅速的增暖完全是不同的時(shí)間尺度。如果在21世紀(jì)末，地球平均溫度增加4度，那絕對(duì)是一次亙古未有的劇變。
以竺可楨先生的洞察力，他當(dāng)然能夠分別地質(zhì)期氣候變化和現(xiàn)今我們面臨的氣候變化之間時(shí)間尺度的截然不同，他也一定會(huì)在80年代注意到全球溫度的新變化、著名的二氧化碳增長(zhǎng)曲線（Keeling曲線）、兩極的冰芯鉆探結(jié)果、最新的樹(shù)木年輪的分析、數(shù)值模式的模擬結(jié)果，成為國(guó)際著名的氣候變化研究的領(lǐng)導(dǎo)者。
